《果蔬废弃物的发酵处理最适温度条件研究》-公开DOC·毕业论文.doc

目 录 中文摘要、关键词∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙I 英文摘要、关键词∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙II 引 言∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 第 1 章 材料与方法∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.1 试验材料∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.2 试验装置∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.2.1 试验装置的构成∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.2.2 试验装置的工作过程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 1.3 试验设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 第 2 章 结果与分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.1 试验结果∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 2.2 结果分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 结 论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 致 谢∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙9 参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 果蔬废弃物的发酵处理最适温度条件研究 摘要：本试验以果蔬废弃物为发酵原料，接种一定量的发酵残余物污泥，分别在中温 （351℃） 、高温（551℃）和常温（241℃）条件下进行发酵试验，通过最后检测所产 沼气量加以分析，结果表明，在中温（351℃）条件下总产气量比高温（551℃）条件 下总产气量高出 59.4%，说明中温（351℃）条件适于果蔬废弃物厌氧发酵产气。

本设计 装置简单易行，适合在试验室进行，且所得结论易于指导生产应用 关键词：果蔬废弃物 发酵 温度 I Study of Fruit and Vegetable Waste Fermentation Optimum Temperature Conditions Abstract: In this experiment, the fruit and vegetable waste fermentation of raw materials, fermentation inoculated with a certain amount of residue sludge, respectively, in the temperature (351℃), under the conditions of high temperature (551℃) and room temperature (241C) carry out fermentation tests, final inspection of the production of biogas amount of analysis, the total produced gas than the high-temperature conditions (551℃) total gas production in the medium temperature (351℃) conditions higher than 59.4%, explain the temperature conditions(351℃) suitable for anaerobic fermentation of the fruit and vegetable waste. Key words: fruit and vegetable waste； fermentation; temperature 0 引 言 环境保护和资源合理利用是当今世界社会和经济发展的两大主题。

随着我国农村产 业结构的调整和城镇居民生活水平的不断提高，果品和蔬菜作物的种植在农业中所占的 比重越来越大，但大量质量不佳的果品和蔬菜以及净菜加工处理时产生的根、茎、叶等 都会成为废弃物，造成了资源浪费和环境污染目前，在处理果蔬废弃物方面，发酵工 艺是最佳选择国内外研究与应用的果蔬废弃物集中处理技术主要包括填埋、焚烧、堆 肥、饲料化和发酵技术与其他技术相比，发酵技术在有效实现果蔬废弃物的无害化、 减量化、资源化上占有优势发酵工艺可以将蔬菜废弃物转化成沼气，沼气是一种优质、 清洁、安全的能源，具有多种农业生产和生活用途，除用作生活燃料外，还可供生产用 能，如可用于发电、供热等[1]发酵是各种有机物在厌氧条件下，通过各类沼气发酵微 生物分解转化，最终生成沼气的过程[2]，它包括液化、产酸、产甲烷三个阶段，是将环 境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统技术[3] 但是利用发酵技术处理果蔬废弃物仍是一项新技术，本课题对于其发酵工艺条件的 研究对果蔬废弃物的资源化处理有深远意义[4]果蔬发酵后产生的沼液含有丰富的养分 和生物活性物质，具有生物肥料和生物农药的双重功效[5]合理的沼液利用不仅可以减 少农药等化学物品的使用，减少化学物品对环境和生态系统的破坏，还可以提高作物的 产量和质量，满足人们对绿色、环保、无公害产品的需求[6]。

因此实现沼液的合理利用 具有较高的经济效益、环境效益和社会效益[7] 果蔬废弃物即指日常水果和蔬菜类废弃物在日常生活和农业生产过程中均会产生 大量果蔬废弃物大量产生的果蔬废弃物严重污染环境果蔬废弃物在日常生活中生产 量大，产地相对集中同时果蔬废弃物具有含水率大、有机含量和营养物含量高等特性， 采用最适宜的发酵工艺，不仅有效的进行果蔬废弃物的减量化处理，减少对环境的污染 和对其他固体垃圾处理的影响，同时也可实现果蔬废弃物的资源化[8]厌氧发酵处理果 蔬废弃物具有很大的技术优势和广阔的应用前景，但由于技术发展和工艺水平的限制， 实际中果蔬废弃物的发酵仍处于研究阶段，并未被广泛地商业化运作本文即通过上述 研究，为发酵果蔬废弃物提供新的研究思路和运行方式，为实现果蔬废弃物发酵的工业 化和商业化提供帮助，以此有效降解日常生产生活中的果蔬废弃物，减少其固体污染[9] 每年果蔬废弃物产量占果蔬总产量的 25％至 30％，每年约有 1 亿多吨的水果和蔬菜废弃 物被丢弃，直接经济损失约 750 亿元人民币[10] 1 果蔬废弃物具有含水率大、有机物和营养成分高及无毒害性等特点，这些特征的特 殊性决定了对其处理的高针对性[11]。

水果和蔬菜废弃物的主要组成成分有：含水率一般 在 90％左右，固体含量在 8％～19％，总挥发固体的含量占总固体 80％以上，其中包括 75％的糖类和半纤维素，9％的纤维素及 5％的木质素正常的果蔬废弃物除了部分发生 病虫害的水果和蔬菜组织之外，不含其他的有毒有害物质[12] 果蔬废弃物的另一个特征是产生的相对集中性，果蔬废弃物除在日常城市生活垃圾 中大量含有外，在城镇农贸市场、果蔬中转运输站、蔬菜加工交易场所等地大量集中产 生因此，大部分果蔬废弃物不易和生活垃圾等其他固体垃圾混合，可以实现单独收集 处理，降低分选成本[13]但当前果蔬废弃物却一般与生活垃圾混合进行最后处理，如此 将果蔬废弃物简单按照一般生活垃圾的方式进行处理处置，不仅成本高昂，而且在某种 程度上也是资源的浪费[14]因此，如果针对果蔬废物的特殊性质来寻找其污染问题的解 决方案，将能以更低廉的成本达到更好的处理效果[15] 果蔬废弃物具有含水率大、有机物和营养成分高及无毒害性等特点，这些特征的特 殊性决定了对其处理的高针对性[11]水果和蔬菜废弃物的主要组成成分有：含水率一般 在 90％左右，固体含量在 8％～19％，总挥发固体的含量占总固体 80％以上，其中包括 75％的糖类和半纤维素，9％的纤维素及 5％的木质素。

正常的果蔬废弃物除了部分发生 病虫害的水果和蔬菜组织之外，不含其他的有毒有害物质[12] 果蔬废弃物的另一个特征是产生的相对集中性，果蔬废弃物除在日常城市生活垃圾 中大量含有外，在城镇农贸市场、果蔬中转运输站、蔬菜加工交易场所等地大量集中产 生因此，大部分果蔬废弃物不易和生活垃圾等其他固体垃圾混合，可以实现单独收集 处理，降低分选成本[13]但当前果蔬废弃物却一般与生活垃圾混合进行最后处理，如此 将果蔬废弃物简单按照一般生活垃圾的方式进行处理处置，不仅成本高昂，而且在某种 程度上也是资源的浪费[14]因此，如果针对果蔬废物的特殊性质来寻找其污染问题的解 决方案，将能以更低廉的成本达到更好的处理效果[15] 2 第 1 章 材料与方法 1.1 试验材料 试验所用发酵原料为附近菜市场内丢弃的腐烂苹果、大白菜等果蔬废弃。